CONFORTO AMBIENTAL TERMICO

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LIVRO
UNIDADE 1
Conforto ambiental: 
térmico
Talita Andrioli Medinilha de Carvalho
Relação entre arquitetura 
e clima
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Sumário
Unidade 1 | Relação entre arquitetura e clima
Seção 1.1 - Fundamentos introdutórios de conforto térmico
Seção 1.2 - Arquitetura e clima
Seção 1.3 - Carta bioclimática brasileira 
7
9
24
38
Bem-vindo à disciplina Conforto ambiental: térmico. Nas últimas 
décadas a demanda energética tem crescido devido ao estilo de vida 
atual e a maior intolerância ao desconforto térmico (LAMBERTS, 2014). 
Nesse sentido, o projeto e método construtivo das edificações são dois 
pontos importantes que devem ser considerados para contornar essa 
situação, já que podem afetar diretamente o consumo de energia e 
recursos naturais. Assim, nesta disciplina, você irá conhecer e aplicar 
os fundamentos e as técnicas para análise das condições térmicas 
do ambiente, para criação de projetos com conforto térmico em 
arquitetura e urbanismo.
Para isso, será necessário conhecer os fundamentos do conforto 
térmico para a arquitetura, além de compreender o clima brasileiro. 
Tendo em mente a diversidade climática brasileira, também 
conheceremos e aplicaremos estratégias bioclimáticas específicas 
para cada contexto, além de compreender em que clima cada uma 
deve ser aplicada. Na sequência, aprenderemos a avaliar a adequação 
ao conforto térmico de diferentes componentes das edificações de 
acordo com as normas de desempenho térmico brasileiras. Por fim, 
conheceremos e aplicaremos os fundamentos de insolação e sombra 
do ambiente para conforto ambiental térmico.
Assim, na Unidade 1, conheceremos os fundamentos do conforto 
térmico, bem como a relação da arquitetura com o clima. Também 
conheceremos a Carta bioclimática brasileira, um importante 
manual que aborda as principais estratégias a serem adotadas para 
cada clima brasileiro. 
Já na Unidade 2, prosseguiremos nosso aprendizado aprofundando 
no conhecimento de cada estratégia proposta pela Carta bioclimática 
brasileira, de modo que passaremos pelo resfriamento evaporativo, 
umidificação, massa térmica, aquecimento solar, bem como pela 
ventilação natural.
Prosseguindo, na Unidade 3, conheceremos as normas de 
desempenho térmico (NBR 15220 e NBR15575), assim como os 
processos físicos envolvidos para a sua compreensão (transferência de 
calor e comportamento dos materiais) e os cálculos necessários para 
a aplicação. 
Palavras do autor
Finalizaremos com a Unidade 4, na qual desenvolveremos 
estudos de insolação por meio de diagramas solares. Esses diagramas 
permitirão o traçado de máscaras de sombra em determinados dias do 
ano, bem como projetos para proteção do excesso de insolação sobre 
os edifícios.
Então, que tal aprendermos a conhecer e respeitar as necessidades 
climáticas desse grande país? Vamos começar?
Unidade 1
Relação entre arquitetura 
e clima
Você já notou como nos últimos anos as notícias sobre 
desastres climáticos têm aumentado? Isso está acontecendo 
devido ao aumento da concentração dos gases do efeito estufa 
que vêm causando alterações climáticas e impactando diversos 
pontos do planeta (IPCC, 2015). O motivo de tantas mudanças 
é o desmatamento e a falta de verde, assim como o atual 
modelo de desenvolvimento econômico e os altos padrões de 
consumo que adotamos. Então será que podemos fazer algo 
para solucionar esse problema?
Para encararmos esse desafio, o primeiro passo é conhecer 
os fundamentos do conforto térmico para a arquitetura e 
compreender o clima brasileiro. Para isso, nesta unidade, 
analisaremos o clima de uma cidade brasileira identificando 
as estratégias bioclimáticas que se aplicam a ela, e também 
avaliaremos o conforto térmico de ambientes internos de 
edificações, a partir da sensação de conforto de usuários.
Para a aplicação prática do conteúdo, consideraremos 
que você é sócio em um escritório de arquitetura dedicado à 
aplicação dos conceitos de conforto térmico em seus projetos. 
Sua equipe foi chamada para elaborar o projeto de retrofit de 
um edifício na sua cidade, onde passará a funcionar uma loja 
de decoração. Após a apresentação da proposta de adoção de 
estratégias passivas de condicionamento térmico na reforma, 
seu cliente fica muito animado. Então, como criar um ambiente 
agradável para esse clima? Quais serão as exigências dos usuários 
e que variáveis estarão envolvidas?
Para isso, na Seção 1.1, conheceremos o contexto 
energético mundial e, especificamente, brasileiro, e, também, 
compreenderemos a importância de considerar o clima no 
Convite ao estudo
U1 - Relação entre arquitetura e clima8
momento do projeto arquitetônico. Assim, descobriremos 
o significado da sensação de conforto térmico e quais os 
mecanismos nosso corpo realiza para regular a sua temperatura; 
nesse contexto, conheceremos as variáveis climáticas e pessoais 
que influenciam no conforto térmico, e também os diferentes 
métodos para estimá-lo em quaisquer ambientes. 
Já na Seção 1.2 conheceremos melhor os climas brasileiros 
e alguns conceitos essenciais para sua compreensão, 
como: escalas (macroclima, mesoclima e microclima) e 
variáveis climáticas (temperatura, vento, umidade), além de 
compreender a radiação eletromagnética e os fenômenos 
ondulatórios envolvidos.
Finalizaremos a unidade na Seção 1.3, conhecendo a Carta 
bioclimática brasileira, sua história e objetivo do desenvolvimento, 
o seu método de aplicação, bem como uma breve apresentação 
das estratégias propostas nesse manual.
Dessa forma, ao fim da unidade, você já terá a compreensão 
inicial dos climas brasileiros e das possíveis estratégias para 
alcançar o bem-estar térmico, beneficiando-se dos recursos 
naturais e, por consequência, evitando o uso do condicionamento 
artificial do ar. Que tal começarmos?
U1 - Relação entre arquitetura e clima 9
Fundamentos introdutórios de conforto térmico
O gasto energético mundial tem crescido progressivamente e já 
preocupa muito países; nesse sentido, é essencial considerar o clima 
ao projetar, aproveitando sempre os recursos naturais. 
Como seu escritório tem a proposta de aplicar conceitos de 
conforto térmico em seus próximos projetos, surge a oportunidade 
de realizar um projeto de retrofit de um edifício na sua cidade e 
seu cliente concorda com a ideia de adotar estratégias passivas de 
condicionamento térmico na reforma.
Na tentativa de compreender o conforto do ambiente onde será 
feita a reforma, você decide levar a equipe a campo e colher algumas 
informações climáticas para calcular o conforto térmico, conforme 
aprenderemos na seção. 
Após colher essas informações, você obtém os seguintes resultados: 
• Temperatura do ar = 30 °C.
• Temperatura radiante média = 32 °C.
• Velocidade do ar = 0,08 m/s.
• Umidade relativa do ar = 31,9 %.
Tendo em vista as atividades envolvidas na loja de decoração, é 
necessária a presença de uma balconista para o atendimento ao 
público. Podemos estimar a sensação térmica dela, na loja. Adotaremos 
para a atividade de balconista a vestimenta que inclui sutiã, calcinha, 
blusa feminina gola canoa, manga média, calça de trabalho (100% 
algodão) e sandálias de vinil. Também consideraremosque a loja será 
condicionada artificialmente, essa informação será necessária para 
podemos escolher o método de cálculo sensação conforto térmica 
mais indicado.
Para tanto, será necessário conhecer o significado de conforto 
térmico e termorregulação, além de compreender as variáveis que 
influenciam o conforto térmico de uma pessoa e os principais modelos 
para calcular o bem-estar térmico. Então, vamos calcular a sensação 
térmica da balconista usando o edifício na situação atual?
Seção 1.1
Diálogo aberto 
U1 - Relação entre arquitetura e clima10
Não pode faltar
Contexto energético e relação entre projeto e clima
Segundo o relatório climático do IPCC (2015), o modelo atual de 
desenvolvimento está causando grande aumento na concentração 
dos gases de efeito estufa, o que por sua vez tem causado alterações 
climáticas em escala mundial. O relatório também deixa claro que 
os efeitos dessas mudanças estão causando impacto em todo o 
planeta, e que, se continuarmos a poluir nesse ritmo, esses impactos 
serão irreversíveis!
Apesar dessas notícias sobre os impactos climático serem muito 
divulgadas, raramente imaginamos que essas mudanças nos afetarão. 
Sempre pensamos que esses efeitos se darão em países longínquos, 
que nada tem a ver com a nossa realidade. Dessa maneira, vamos 
adiando uma mudança de atitude. Porém, se lembrarmos, em 2014, no 
Brasil, tivemos uma prova de como essas mudanças climáticas podem 
nos afetar. Enquanto no sudeste do país tivemos temperaturas médias 
acima do esperado e uma seca histórica, no sul houve um excesso de 
chuvas e temperaturas abaixo do normal (INPE; CPTEC, 2014). Então o 
que realmente está causando tudo isso?
O modelo atual de desenvolvimento econômico tem sido pensado 
no âmbito do lucro e de interesses pessoais, sendo raros os casos em 
que se pensa nos impactos climáticos e no racionamento de recursos. 
Alguns exemplos desse tipo de atitude são: o alto crescimento 
populacional sem planejamento, os altos padrões de consumo, a falta 
de planejamento das cidades, o consumo da terra e exploração das 
florestas (LAMBERTS, 2008).
Um exemplo do impacto do padrão atual de consumo é que: o 
gasto energético no mundo tem crescido ano a ano e já supera o 
crescimento populacional (PÉREZ-LOMBARD et al. 2008). No Brasil, 
a energia consumida pelos setores residencial, comercial e público 
representa quase metade da energia total consumida (BEN, 2014). Se 
pensarmos que nesses ambientes, parte do consumo energia é devido 
ao acondicionamento artificial de ar, imagine o potencial de economia 
que projetos adequados ao clima significam!
U1 - Relação entre arquitetura e clima 11
Você já parou para pensar como nossos hábitos mudaram em 
comparação ao dos nossos avós? Hoje em dia, temos altos padrões 
de consumo, queremos que o ambiente esteja sempre na temperatura 
ideal, compramos muito mais do que realmente iremos consumir, além 
de sermos altamente dependentes da eletricidade. Tudo isso era muito 
diferente há tempos atrás, os recursos eram difíceis de serem conseguidos 
e por isso eram valorizados; conseguir um copo de água, por exemplo, 
podia ser uma tarefa árdua para muitos, já que era comum que fosse 
trazida de locais distantes, com o uso baldes, ou recolhida de poços 
artesianos. Atualmente, usamos a energia elétrica de maneira corriqueira 
e, na maioria das vezes, não paramos para pensar de onde ela vem ou qual 
o custo ambiental que seu uso implica.
Reflita
Definição de conforto térmico e termorregulação 
O conforto térmico pode ser definido como “o estado da mente 
que expressa satisfação com o ambiente térmico” (ASHRAE, 2013 apud 
LAMBERTS et al., 2011, p. 4). Agora, já parou para pensar sobre o que 
nos traz essa sensação de satisfação térmica?
O humano diferente dos lagartos, por exemplo, tem a capacidade 
de regular a própria temperatura utilizando mecanismos reguladores 
involuntários e voluntários, não dependendo exclusivamente das 
variáveis climáticas, já que somos seres homeotermos. Então, como 
nosso corpo sabe quando usar esses mecanismos para aumentar ou 
diminuir nossa temperatura corporal?
Os termorreceptores estão incumbidos de avisar o nosso corpo 
sobre a necessidade de aumentar ou diminuir sua própria temperatura. 
São também os responsáveis pela sensação de frio ou de calor. Assim, 
apesar de ser incomodo sentir calor ou frio, é o meio de comunicarmos 
nosso corpo que mecanismos de controle da nossa temperatura 
corporal precisam ser ativados.
Desse modo, quando nosso organismo recebe a mensagem que 
estamos com frio, ele ativa imediatamente mecanismos involuntários, 
como: vasoconstrição periférica (pele resfria evitando perdas por 
convecção com o meio), arrepio (o movimento muscular aquece o 
corpo e a rugosidade evita perdas de calor) e o tremor (movimento 
muscular que aquece). Já quando sentimos calor os movimentos são 
outros, involuntariamente realizamos: vasodilatação periférica (pele 
U1 - Relação entre arquitetura e clima12
aquece evitando perdas por convecção com o meio) e o suor (perda 
de calor por evaporação) (LAMBERTS, 2014).
Nesse sentido, é possível descrever neutralidade térmica como
O estado físico no qual todo o calor gerado pelo organismo 
através do metabolismo seja trocado em igual proporção com 
o ambiente ao seu redor, não havendo nem acúmulo de calor 
e nem perda excessiva do mesmo, mantendo a temperatura 
corporal constante (LAMBERTS, 2011, p 5.). 
Apesar de a condição de neutralidade térmica ser necessária para 
se sentir conforto térmico, esta não é suficiente, pois o usuário pode 
estar exposto à radiação assimétrica, ou seja, alguém pode estar 
em neutralidade térmica, mas ainda assim sentir calor ou frio em 
determinadas regiões do corpo (desconforto localizado).
Além dos mecanismos involuntários, também recorremos a 
mecanismos conscientes, ou seja, voluntários para controlar nossa 
temperatura corporal. Eles podem ser instintivos ou até culturais. No caso 
do frio, procuramos: curvar o corpo (reduzindo a área de exposição ao 
frio), esfregar as mãos, realizar atividade física, ingerir bebida quente, além 
de usar vestimentas pesadas. Já no verão, buscamos: ficar na sombra, 
ingerir bebida gelada, procurar o contato com a água (como nadar 
ou tomar banhos frequentes), além da ventilação artificial (LAMBERTS, 
2014). E você? Quais outras providências toma para resolver situações 
de frio ou calor? 
Reflita
Variáveis de conforto térmico
As variáveis que influenciam o conforto térmico de um indivíduo 
se dividem em dois grupos: variáveis climáticas e variáveis pessoais. As 
variáveis climáticas são relativas ao ambiente em que o usuário insere-
se. Estas, na maioria das vezes, estão fora do controle do indivíduo e 
são obtidas por meio de medição. Já as variáveis pessoais são aquelas 
relativas ao usuário e geralmente podem ser controladas por ele. 
No Quadro 1.1, estão listadas variáveis utilizadas para o cálculo de 
sensação térmica.
U1 - Relação entre arquitetura e clima 13
Fonte: elaborado pela autora.
Quadro 1.1 | Variáveis climáticas e pessoais de conforto térmico 
Variáveis ambientais Variáveis humanas
Tar: Temperatura do ar MET: Metabolismo
Trad: Temp. radiante média CLO: Vestimenta
Vel: Velocidade do ar
UR: Umidade relativa do ar
É importante ressaltar que variáveis como: idade, sexo, altura, etnia, 
entre outras também podem influenciar a percepção térmica do 
usuário, mas como são de difícil quantificação não são consideradas 
em cálculos de sensação térmica.
As variáveis climáticas serão descritas com detalhe na próxima 
seção, por ora nos aprofundaremos nas variáveis pessoais. O 
metabolismo representa o calor gerado pelo nosso organismo ao 
realizar determinadas atividades físicas ou metabólicas. Note, na 
Tabela 1.1, que mesmo em estado de repouso nosso corpo sempreestá gerando calor, por exemplo, sentado produzimos 1 met, já em 
atividades mais pesadas, como caminhando a 5 km/h, o metabolismo 
é mais alto (3.4 met). Isso significa que, quando estamos caminhando, 
sentimos mais calor do que sentados, mesmo que as condições 
ambientais sejam iguais.
Tabela 1.1 | Metabolismo para diferentes atividades
Atividade (met)
Repouso
Dormindo 0.7
Reclinado 0.8
Sentado, quieto 1
Em pé, sem esforço 1.2
Andando em superfície plana e sem carga 
• 2 km/h 1.9
• 3 km/h 2.4
• 4 km/h 2.8
• 5 km/h 3.4
U1 - Relação entre arquitetura e clima14
Trabalho doméstico
Limpando a casa 1.7 a 3.4 
Cozinhando 1.4 a 2.3
Lavando louça, em pé 2.5
Lavando e passando a ferro 2.1 a 3.8
Fazendo compras 1.4 a 1.8
Trabalho escritório 
Datilografando 1.2 a 1.4
Desenhando 1.1 a 1.3
Outras atividades 
Balconista 2
Professor 1.6
Borracheiro 2.2 a 3.0
Laboratorista 1,4 a 1.8
Trabalho leve em bancada e sentado 1.1
Fonte: adaptada de Ashrae (1997) apud Ruas (2002, p. 113-117) e ISO 8996 (1990) apud Ruas (2002, p.113-117).
Já o isolamento da vestimenta (clo) representa a resistência térmica 
das roupas, ou seja, significa o quanto cada peça de roupa é capaz de 
reduzir as perdas de calor do homem para o meio ambiente, sendo 
que, quanto maior o clo, menor as perdas de calor. Por exemplo, no 
inverno normalmente usamos muitas peças de roupas, assim não 
perdemos calor para o meio. Já no verão, quando queremos nos 
refrescar, usamos poucas peças de roupa e sempre tecidos leves, 
dessa forma, diminuímos o isolamento das vestimentas e perdemos 
mais calor para o meio.
Para estimar o isolamento da vestimenta, é necessário somar o 
isolamento de cada peça de roupa utilizada pelo individuo no momento, 
a Tabela 1.2 indica o isolamento (clo) de algumas peças de vestimentas.
Tabela 1.2 | Resistência térmica das vestimentas para diferentes peças de roupa
Vestimenta Material de fabricação Clo
Roupa de baixo 
Sutiã 0.01
Calcinha Nylon 0.03
Cueca Poliéster, algodão 0.03
Cueca Algodão 0.04
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Fonte: adaptada de ISO 9920 (1995) apud Ruas (2002, p. 129-132).
Camisas, camisetas e blusas
Camisa com gola, manga longa Algodão 0.33
Camisa com gola, manga longa 65% poliéster, 35% algodão 0.25
Camisa com gola, manga longa 80% algodão, 20% poliéster 0.34
Camisa com gola, manga curta Algodão 0.24
Camisa esporte, manga curta Algodão 0.17
Camisa esporte, sem manga Algodão 0.18
Blusa feminina gola canoa, manga média 65% poliéster, 35% algodão 0.27
Calças
Calça folgada Algodão 0.22
Calça folgada 50% poliéster, 50% lã 0.28
Calça justa Algodão 0.18
Calça de trabalho Algodão 0.24
Outros
Meia grossa, 3/4 Poliamida 0.11
Meia 3/4 75% acrílico, 25% nylon 0.03
Sapatos 0.05
Sandálias, vinil 0.02
Short Algodão 0.06
Saia até o tornozelo Algodão 0.23
Saia até o joelho Algodão 0.17
Vestido até o joelho, sem manga, gola 
esporte
50% lã, 50% poliéster 0.27
Jaqueta de trabalho Algodão 0.26
Como explicamos, o conforto térmico depende de variáveis físicas, 
climáticas e pessoais, mas já notou que quando estamos nos divertimos 
sentimos menos desconforto térmico do que quando estamos 
trabalhando, por exemplo? Isso ocorre porque o conforto também é 
influenciado por vaiáveis psicológicas (expectativa e experiência térmica e 
a Alliesthesia). Alliesthesia é um termo inglês que se refere à porção afetiva 
do bem-estar térmico (PARKINSON; DEAR; CANDIDO, 2015; CÂNDIDO, 
et al., 2010 ). Que tal pesquisar mais sobre Alliesthesia térmica?
Pesquise mais
U1 - Relação entre arquitetura e clima16
Modelos de conforto térmico
Para prever o conforto térmico dos usuários, foram desenvolvidos 
vários modelos de conforto térmico envolvendo as variáveis citadas 
anteriormente. Entre eles, os mais usados na arquitetura são o método 
Fanger e o método adaptativo.
Método Fanger
O método Fanger, também conhecido como método estático, 
é ideal para prever o conforto térmico em ambientes artificialmente 
climatizados, já que foi desenvolvido por Fanger a partir de experimentos 
realizados em ambiente com as variáveis ambientais controladas com 
indivíduos treinados. 
Fanger criou uma escala de sensação térmica conhecida como 
Voto Médio Estimado (VME), que varia de -3 (muito frio) a 3 (muito 
calor), como se vê no Quadro 1.2.
Quadro 1.2 | Relação entre o Voto Médio Estimado (VME) e a sensação térmica
VME -3 -2 -1 0 1 2 3
Sensação 
térmica
Muito 
frio Frio
Pouco 
frio Neutro
Pouco 
calor Calor
Muito 
calor
Fonte: adaptado de Fanger (1970) apud Ruas (2002, p. 3).
Para calcular o VME, Fanger elaborou a Equação do Conforto, e 
também tabelas que substituem o uso da equação. As variáveis adotadas 
para esse cálculo são: atividade realizada pelo usuário, resistência 
térmica do vestuário, temperatura do ar, umidade do ar, velocidade do 
ar e temperatura média radiante.
Exemplificando
Além do cálculo do Voto Médio Estimado por meio da fórmula do 
conforto de Fanger, muitos programas e sites são utilizados para realizar 
esse cálculo de forma rápida e prática. Aqui utilizaremos o site da 
universidade de Berkeley para realizar procedimento. Vamos ver como se 
faz para calcular o Voto Médio Estimado (VME), também conhecido pela 
sigla inglesa PMV (Predicted Mean Vote)?
U1 - Relação entre arquitetura e clima 17
Variáveis climáticas:
Tar – Temperatura do ar (air temperature) = 15 °C.
Trad – Temperatura radiante média (mean radiant temperature) = 17 °C.
Vel – Velocidade do ar (air speed) = 0,1 m/s.
UR – Umidade relativa do ar (humidity = 50%. 
Variáveis pessoais:
MET – Metabolismo (metabolic rate) = 1,1 (desenhando).
CLO – Vestimenta (clothing level) = 0,74 (cueca de algodão, camisa com 
gola manga longa de algodão, calça folgada de algodão, meia grossa 3/4, 
sapato).
1. Acesse o site disponível em: <http://comfort.cbe.berkeley.edu/>. Acesso 
em: 11 out. 2017.
Preencha os dados conforme a Figura 1.1.
2. Após o preenchimento, o valor do Voto Médio Estimado (ou PMV) é 
automaticamente calculado. O PMV é dado no canto superior direito da 
página, contornado em vermelho da Figura 1.2. Nesse caso, o PMV é de 
-2,31, o que significa a sensação térmica frio.
Fonte: adaptada de Hoyt (2013, n.p.). 
Figura 1.1 | Vista geral do site para cálculo do PMV com a indicação das variáveis a 
serem preenchidas e destaque para o PMV resultante
U1 - Relação entre arquitetura e clima18
Fonte: adaptada de Hoyt (2013 n.p.).
Figura 1.2 | Vista aproximada do site para cálculo do PMV com destaque para o 
PMV resultante
Método adaptativo
O segundo método que abordaremos foi desenvolvido inicialmente 
por Humphreys (1975, apud DEAR; BRAGER, 1998), sendo a versão atual 
a continuação da desenvolvida por Dear e Brager (1998). Esse método é 
indicado para estimar o conforto térmico em ambientes naturalmente 
ventilados. Nesse estudo, foram reunidos dados de pesquisas do 
mundo inteiro e assim foi possível relacionar a temperatura operativa 
com temperatura externa efetiva, determinando uma faixa de conforto 
térmico para 90% e outra para 80% de aceitabilidade, como se vê 
na Figura1.3. Dessa forma, se o encontro das temperaturas operativa 
interna e média mensal externa acontecer dentro da faixa de conforto 
térmico, significa que o usuário está confortável e, caso esteja fora da 
faixa, está em desconforto.
Fonte: adaptada de Ashrae (2013, p. 22).
Figura 1.3 | Limites aceitáveis para a temperatura operativa, segundo o modelo 
adaptativo, para a velocidade do ar de até 0,3m/s
U1 - Relação entre arquitetura e clima 19
Assimile
Compreender os métodos de predição do conforto térmico e quando 
cada um deve ser aplicado é parte importante para entendermos a relação 
entre o climae o homem. Então vamos relembrar os métodos estudados?
Voto Médio Estimado (VME): criado por Fanger e adequado para 
ambientes condicionados artificialmente.
Método adaptativo: desenvolvido inicialmente por Humphreys e na 
sequência por de Dear, adequado para ambientes naturalmente ventilados.
Por meio desses novos conhecimentos, você já começa a 
compreender o contexto climático atual e os conceitos básicos do 
conforto térmico. Agora, já tem consciência do potencial da arquitetura 
para a economia de recursos, além de compreender o significado de 
conforto térmico, de termorregulação e dos principais modelos de 
conforto térmico existente, conhecendo as variáveis que influenciam 
o bem-estar térmico.
Sem medo de errar
Preocupado com as mudanças climáticas que vêm ocorrendo 
atualmente, seu escritório se propõe a aplicar estratégias bioclimáticas 
em um novo projeto de retrofit de um edifício que passará a ser uma 
loja de decoração. Então surge a dúvida: como conhecer o clima 
local e o conforto térmico atual? Assim, fica decidido que é necessário 
medir algumas variáveis climáticas no local e calcular a sensação 
térmica dos usuários; nesse caso, como o edifício será condicionado 
artificialmente, utilizaremos o método Fanger. Vamos ver como se faz?
Variáveis climáticas (dadas):
Temperatura do ar = 30 °C.
Temp. radiante média = 32°C.
Velocidade do ar = 0,08 m/s.
Humidade relativa do ar = 31,9%.
1. Estimar o metabolismo por meio da Tabela 1.1. Para a atividade 
de balconista, o metabolismo é 2 met.
2. Então se estima a vestimenta usando a Tabela 1.2. Dessa forma, 
verifica-se os seguintes valores para cada peça: sutiã= 0,01, 
calcinha= 0,03 clo, blusa feminina gola canoa manga média = 
U1 - Relação entre arquitetura e clima20
0,27 clo, calça de trabalho (100% algodão) = 0,24 clo, sandálias 
de vinil = 0,02 clo). Assim, somando a resistência de cada peça, 
a resistência da vestimenta resulta em 0,57 clo.
3. Na sequência, deve-se preencher as variáveis climáticas e 
humanas no site a seguir. Disponível em: <http://comfort.cbe.
berkeley.edu/>. Acesso em: 11 out. 2017.
4. Por fim, é necessário fazer a leitura do Voto Médio Estimado 
(ou PMV), que é automaticamente calculado após o 
preenchimento dos dados. O PMV é dado no canto superior 
direito da página. Nesse caso, o PMV é de 2.12, o que significa 
a sensação térmica calor.
Avançando na prática 
Cálculo do conforto adaptativo
Descrição da situação-problema
Você trabalha em uma consultoria que desenvolve projetos 
e adaptações em edificações para obtenção de certificados de 
sustentabilidade e foi procurado por um cliente que é proprietário de 
um restaurante para uma consultoria de conforto térmico. Ele está em 
dúvida se o salão do refeitório está termicamente agradável para os 
seus clientes ou se precisaria passar por uma reforma. Após conhecer 
o ambiente, você nota que não há condicionamento artificial nele e 
que ele é ventilado naturalmente. Assim, fica claro que será necessário 
aplicar o modelo adaptativo de conforto térmico. 
Nesse sentido, em uma segunda visita você faz algumas medições 
de manhã e à tarde, além de recorrer a dados climáticos de uma 
estação próxima, e então obtém os seguintes resultados: temperatura 
média mensal = 32°C, temperatura operativa interna do ambiente pela 
manhã = 28°C e temperatura operativa interna do ambiente pela tarde 
= 28°C. Considerando essas informações, qual resposta você daria ao 
seu cliente?
Resolução da situação-problema
Para avaliar o conforto térmico do ambiente, será necessário 
calcular a sensação térmica pela manhã e pela tarde. Então vejamos o 
passo a passo:
U1 - Relação entre arquitetura e clima 21
1. Encontrar no gráfico da Figura 1.3 o ponto de encontro da 
temperatura operativa pela manhã.
2. Então se verifica que o ponto encontrado não está na zona de 
conforto térmico (ponto vermelho na Figura 1.4), portanto a sala não 
está confortável durante a manhã.
3. Na sequência, repetimos o primeiro passo com os dados da tarde.
4. Assim se verifica que a sala está confortável durante a tarde já que 
o ponto encontrado está na zona de conforto térmico (ponto verde na 
Figura 1.4).
5. Por fim, é possível concluir que o conforto térmico é encontrado 
apenas pela tarde. Dessa forma, pode-se aconselhar ao seu cliente que, 
como o ambiente não estava confortável o dia todo, seria necessário 
realizar outras medições em diferentes épocas do ano para avaliar o 
conforto apropriadamente, para então concluir se o prédio precisa de 
uma intervenção nesse sentido.
Fonte: adaptada de Ashrae (2013, p. 22).
Figura 1.4 | Pontos da manhã e tarde projetados sobre os limites aceitáveis para a 
temperatura operativa segundo o modelo adaptativo
U1 - Relação entre arquitetura e clima22
1. As mudanças climáticas têm se intensificado nos últimos anos e vêm 
causando mais desatares naturais. A seguir, o trecho de uma matéria 
publicada em R7 é um exemplo dessas mudanças: 
“Milhões de paulistas enfrentaram, ao longo de 2014, torneiras secas e 
falta de explicação do governo estadual para um problema que, segundo 
especialistas, poderia ter sido evitado com planejamento adequado. A aposta 
do Estado era de que as chuvas, a partir de setembro, resolveriam a crise 
nas represas que abastecem a Grande São Paulo. Mas, até dezembro, isso 
não aconteceu e a sétima maior aglomeração urbana do planeta começa 
o próximo ano sem a certeza de que terá água suficiente para consumo” 
(MELLIS, 2014, n.p.).
Avalie as afirmativas a seguir:
I – Essas mudanças climáticas têm sido causadas pelo modelo atual de 
desenvolvimento econômico.
Porque
II – Algumas atitudes que provocam o aumento da emissão dos gases de 
efeito estufa são: os altos padrões de consumo e a falta de planejamento 
das cidades.
Após a análise das afirmativas, assinale a alternativa correta. 
a) Apenas a afirmativa I está correta
b) Ambas as afirmativas são verdadeiras e a afirmativa I justifica a II.
c) Ambas as afirmativas são verdadeiras, mas uma não justifica a outra.
d) Apenas a afirmativa II está correta
e) Ambas as afirmativas são verdadeiras e a afirmativa II justifica a I.
2. Você está prestando uma consultoria de conforto térmico para uma 
empresa e precisa estimar a sensação térmica em um laboratório de 
computação condicionada artificialmente, então você faz algumas medições, 
levantando dados climáticos e dos usuários. Feito isso, precisa decidir qual 
modelo de conforto usar nessa situação, então procura um amigo buscando 
um conselho.
Então qual seria a dica correta para essa situação?
a) O melhor modelo para essa situação seria o Fanger, pois é ideal para 
ambientes condicionados artificialmente. 
b) O melhor modelo para essa situação seria o adaptativo, pois é ideal para 
locais ventilados naturalmente.
c) O melhor modelo para essa situação seria o adaptativo, pois é ideal para 
ambientes condicionados artificialmente.
d) O melhor modelo para esta situação seria o Fanger, pois é ideal para locais 
ventilados naturalmente.
Faça valer a pena
U1 - Relação entre arquitetura e clima 23
3. Analise as afirmativas, a seguir, sobre as variáveis de conforto térmico:
I – As variáveis que influenciam o conforto térmico dividem-se em climáticas 
e humanas. 
II – A resistência térmica das vestimentas (clo) representa o quanto cada peça 
de roupa é capaz de aumentar as perdas de calor do homem para o meio 
ambiente.
III – O metabolismo representa o calor gerado pelo nosso organismo ao 
realizar determinadas atividades físicas ou metabólicas.
Considerando as afirmativas apresentadas anteriormente, qual alternativa 
apresenta apenas afirmativas corretas?
a) I e II, apenas.
b) II e III, apenas.
c) I apenas.
d) I e III, apenas.
e) I, II e III. 
e) Nessa situação, seria necessário fazer uma simulação para prever o 
conforto térmico.U1 - Relação entre arquitetura e clima24
Arquitetura e clima
Na seção anterior você iniciou a compreensão do conforto térmico 
de um antigo edifício de sua cidade, que será alvo de um retrofit. Para 
isso foi necessário compreender o que é o conforto térmico e quais 
vaiáveis influenciam a sua percepção, além disso também aprendemos 
a calcular o conforto térmico para dadas situações utilizando dois 
métodos, o modelo Fanger e o adaptativo.
Agora você já pode compreender como é o conforto térmico do 
prédio em um dia e em um dado momento, mas também é necessário 
compreender o clima nos outros dias do ano antes de pensar 
no projeto. Nesse sentido, sua equipe decide analisar as normais 
climatológicas da cidade para conhecer as exigências térmicas e 
estratégias recomendadas para o clima da cidade.
Então, o que seriam normais climatológicas? Onde podemos 
encontrar esses dados e como interpretá-los? Para sanar todas essas 
dúvidas, primeiramente será necessário compreender o que é o clima 
e também o que são escalas climáticas. Também precisaremos ter 
conhecimento da definição de algumas variáveis climáticas como: 
temperatura, vento, umidade, radiação eletromagnética e dos 
fenômenos ondulatórios. Só então passaremos a analisar as normais 
climatológicas. Que tal começarmos?
Seção 1.2
Diálogo aberto 
Não pode faltar
Como vimos na seção anterior, conhecer as variáveis ambientais de 
um local é de suma importância para se pensar no conforto térmico. 
Até agora vimos algumas variáveis importantes para se estimar o 
conforto térmico em um dado momento, mas, para compreender 
as exigências térmicas de uma determinada região ao longo do ano, 
precisamos conhecer o comportamento das variáveis climáticas em 
todas as estações.
Já notou como muitas vezes quando vamos da cidade para o 
campo sentimos grande diferença climática, ainda que em uma mesma 
cidade? Geralmente, no campo temos menos obstruções e, portanto, 
U1 - Relação entre arquitetura e clima 25
velocidades do ar mais altas, além disso a umidade também é maior 
por conta da alta densidade da vegetação. Assim, além do clima da 
região (macroclima), também é necessário observarmos outras escalas 
climáticas a fim de compreender as exigências de determinado local, 
sendo elas: macroclima, mesoclima e microclima.
Escalas climáticas
O macroclima é importante para conhecermos características gerais 
de uma região, como: a insolação, temperaturas, ventos, precipitações, 
entre outros. Nessa escala observamos uma grande região, como uma 
cidade ou conjunto de cidades. O seu uso não é conveniente para 
compreender as exigências climáticas próximas do edifício.
Já o mesoclima leva em consideração aspectos locais, como: a 
presença de vegetação, obstáculos para ventilação, a topografia e 
densidade das construções. Essa escala é importante para compreender 
a diferença entre o clima na estação climática e no local analisado, 
sendo tão grande quanto um bairro, por exemplo. 
Por fim, o microclima se refere à escala do edifício. Quando 
construímos, temos a chance de modificar o clima nessa escala, o que 
pode influenciar o mesoclima e macroclima de maneira positiva ou 
negativa. Podendo, por exemplo, melhorar a qualidade do microclima 
ao plantar muitas árvores, favorecer a permeabilidade dos ventos, criar 
elementos de sombra, evitar pavimentar toda área do terreno.
Variáveis climáticas
Geralmente, quando pensamos em clima, a primeira variável que 
nos vem em mente é a temperatura do ar (também conhecida coo 
temperatura de bulbo seco), já que é a mais divulgada. Ela resulta dos 
fluxos de massas de ar e da radiação solar no local (LAMBERTS et al., 
2014) e é medida em grau Celsius (°C), Fahrenheit (°F) ou Kelvin (K), no 
Brasil adotamos o grau Celsius.
Já os ventos, ou seja, velocidade do ar (m/s), devem-se à distribuição 
da pressão do ar no globo ao longo das estações, ao movimento de 
rotação da terra, à variação de temperatura do solo e mares ao longo do 
dia, e também à topografia (GIVONI, 1992). Esse fenômeno é altamente 
influenciado por elementos do entorno, como topografia, densidade 
e altura das construções, rugosidade do terreno e obstruções como 
U1 - Relação entre arquitetura e clima26
construções ou vegetação. Sendo assim, tem grande oscilação entre 
os valores encontrados para o macroclima e microclima, tanto na 
velocidade quanto na sua direção.
A umidade relativa do ar (%) representa o percentual de umidade 
presente no ar em relação ao máximo de umidade que o ar é capaz de 
acumular à determinada temperatura. Esse é resultado da evaporação 
da água de lagos, rios e mares, além da evapotranspiração dos vegetais 
(transpiração das plantas).
A radiação solar é uma onda eletromagnética que tem origem 
nos raios solares, não precisando de matéria para se propagar, ou 
seja, a radiação se propaga no vácuo (no espaço) e na matéria (por 
exemplo, ar) quando entra na atmosfera terrestre. A chegada da 
radiação eletromagnética na superfície terrestre pode ser direta ou 
difusa e são medidas em Watts por metro quadrado (W/m2). A primeira 
representa os raios que incidem diretamente na superfície terrestre 
sem obstáculos, já a segunda chega à superfície terrestre após ser 
dispersada por partículas suspensas no ar, como as nuvens. Assim, em 
dias ensolarados temos a predominância da radiação direta, já em dias 
nublados é predominante a radiação difusa.
Quando uma onda eletromagnética incide em uma superfície 
opaca (como paredes e coberturas), parte dela será refletida e parte 
será absorvida, assim, a soma das parcelas absorvida e refletidas 
equivale ao total de radiação incidida. A quantidade dessa energia 
que será absorvida depende de uma propriedade do material, que é 
chamada de absorbância e pode ser encontrada na norma NBR 15220, 
veremos esses valores na Unidade 3. A parcela absorvida, por sua vez, 
será dissipada para o interior e também para o exterior (ver Figura 1.5). A 
quantidade de energia que será dissipada em cada direção dependerá 
de fatores climáticos e das características do material que compõe a 
superfície em questão. 
U1 - Relação entre arquitetura e clima 27
Fonte: adaptada de Frota e Schiffer (2001, p. 42).
Figura 1.5 | Fenômenos ondulatórios da radiação solar, sobre superfícies (ou 
fechamentos) opacas
Assimile
O primeiro passo para analisar o clima de um local é compreendermos o 
significado das variáveis climáticas. Vamos relembrar as variáveis estudadas:
Temperatura do ar (°C) = temperatura das massas de ar.
Velocidade do ar (m/s) = velocidade do movimento de massas de ar.
Umidade relativa do ar (%) = percentual de umidade presente no ar com 
relação ao máximo de umidade possível a uma determinada temperatura.
Intensidade de radiação (W/m2) = refere-se à radiação eletromagnética 
proveniente do sol que atinge a superfície terrestre. Sendo radiação direta 
ou difusa.
Normais climatológicas 
As variáveis climáticas são medidas em estações climáticas e 
representam uma média mensal de registros de vários anos. Esses 
arquivos são chamados de normais climatológicas, as variáveis 
registradas diferem de estação para estação, podemos apontar como 
as principais: a temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade 
do ar, direção dos ventos, precipitação, nebulosidade e horas de sol.
U1 - Relação entre arquitetura e clima28
Conhecer as normais climáticas de um local é essencial para 
compreender o macroclima de uma região. Para encontrar esses 
dados, primeiramente temos que buscar a estação climática mais 
próxima, e então nos informar sobre como fazer para obter os dados. 
Algumas estações divulgam esses dados on-line (Por exemplo, a 
estação disponível em: <http://www.esalq.usp.br/departamentos/leb/
base.html>. Acesso em: 3 nov. 2017), já em outras é necessário fazer 
uma requisição (Por exemplo,a estação disponível em: <http://www.
estacao.iag.usp.br/sol_dados.php>. Acesso em: 3 nov. 2017). Então que 
tal pesquisar esses dados da cidade onde você mora?
Pesquise mais
A análise do clima de uma cidade pode ser feita de muitas maneiras 
a fim de identificar as exigências locais relativas ao conforto térmico. 
Entre elas, podemos citar: o uso de programas específicos, como: o 
Climate Consultant (MILNE, 2016) e Analysis Bio (LABEE, 2014); além 
desses, também é possível utilizar as normas vigentes (no caso do 
Brasil, a ABNT NBR NBR 15220 /2005); ou alguns métodos manuais de 
análise climática (Planilha de Mahoney e Carta de Givoni – Figura 1.6).
Figura 1.6 | Carta de Givoni
A – zona de aquecimento artificial (calefação);
B – zona de aquecimento solar da edificação;
C – zona de massa térmica para aquecimento;
D – zona de conforto térmico (baixa umidade);
E – zona conforto térmico pleno;
F – zona de desumidificação (renovação de ar);
Estratégias recomendadas:
G + H – zona de resfriamento 
evaporativo;
H + I – zona de massa térmica de 
refrigeração;
I + J – zona de ventilação;
K – zona de refrigeração artificial;
L – zona de umidificação do ar.
U1 - Relação entre arquitetura e clima 29
Fonte: adaptada de Silveira (2014, p. 32).
Figura 1.7 | Carta de Givoni com ponto A traçado
Exemplificando
Vamos ver uma aplicação da Carta de Givoni para um mês? 
1. Pesquise as seguintes variáveis climáticas para o mês em questão: 
temperatura média mensal, temperatura média mínima mensal, 
temperatura média máxima mensal e umidade relativa média mensal. 
Para esse exemplo, vamos supor os seguintes valores:
Temperatura média mensal= 32°C. 
Temperatura média mínima mensal= 35°C.
Temperatura média máxima mensal= 38°C.
Umidade relativa média mensal= 60%.
2. Então trace uma linha de apoio a partir da temperatura média mensal até 
encontrar a curva da umidade relativa média mensal. Assim encontramos 
o ponto A (Figura 1.7).
3. Em seguida, trace uma linha horizontal a partir no ponto A e localize o 
ponto de encontro das temperaturas média, mínima e máxima mensais 
com essa linha. Assim encontramos os pontos B e C, como podemos ver 
na Figura 1.8.
U1 - Relação entre arquitetura e clima30
Fonte: adaptada de Silveira (2014, p. 32).
Fonte: adaptada de Silveira (2014, p. 32).
Figura 1.8 | Carta de Givoni com pontos B e C traçados
Figura 1.9 | Carta de Givoni com reta referente ao mês analisado traçada
4. Então é considerada uma variação no conteúdo de água presente no ar 
que ocorre ao longo do dia, para o Brasil se considera 1,5 g/kg, para mais 
e para menos. Assim do ponto PB é subtraído 1,5 g/kg e ao ponto PC é 
adicionado 1,5 g/kg. Ligando esses novos pontos, traçamos a linha que 
representa o mês em questão (Figura 1.9).
U1 - Relação entre arquitetura e clima 31
Fonte: adaptada de Silveira (2014, p. 32).
Figura 1.10 | Carta de Givoni com destaque para as zonas bioclimáticas
5. Então identificamos em quais zonas a linha se encontra, no exemplo a 
linha se encontra nas zonas H e G (figura1.10). Sendo assim, a estratégia 
recomendada para esse mês seria o resfriamento evaporativo.
Para avaliar o clima do ano todo, o procedimento é repetido com cada 
mês e então é analisado o percentual do comprimento das linhas que 
se encontram em cada zona da carta. Assim, é possível identificar as 
principais estratégias bioclimáticas recomendadas para diversos climas.
Clima brasileiro 
O clima brasileiro é dividido em seis regiões, sendo eles: tropical, 
tropical de altitude, tropical atlântico, equatorial, semiárido e subtropical, 
(Figura 1.11). Vamos conhecê-los?
U1 - Relação entre arquitetura e clima32
Fonte: adaptada de Lamberts (2013, p. 82). 
Figura 1.11 | Mapa com indicando as regiões climáticas brasileiras
O clima tropical é quente o ano todo, sendo o verão chuvoso e o 
inverno seco. Na região de clima tropical, as temperaturas médias são 
de 24 °C, com pluviosidade de 1000 mm a 1500 mm ao ano. Uma 
cidade representativa desse clima é Cuiabá.
Já o clima tropical de altitude é característico da região Sudeste, 
onde o inverno é seco e ameno e o verão chuvoso com temperaturas 
médias e altas. Nessa região, as temperaturas médias variam de 17°C 
e 22 °C, com pluviosidade de 1000 mm a 1800 mm ao ano, ou seja, 
quantidade de chuvas próxima do clima tropical.
O clima tropical atlântico ocorre no litoral do país e é caracterizado 
pela ocorrência de chuvas o ano todo, com inverno ameno e verão 
quente. Nesse clima, as temperaturas médias anuais giram entorno dos 
25 °C, com pluviosidade de 1200 mm.
Já o clima subtropical é caracterizado por temperaturas baixas 
(abaixo de 20 °C) com inverno rigoroso, podendo-se registrar 
U1 - Relação entre arquitetura e clima 33
ocorrências de neve; além disso, as chuvas bem distribuídas (1000 mm 
a 1500 mm ao ano). Esse clima ocorre no Sul do país. 
Caracterizado por chuvas abundantes o ano todo (2500 mm ao 
ano), o clima equatorial ocorre na região da Amazônia, apresentando 
temperaturas elevadas com médias entre 24 °C e 27 °C. 
Por fim, o clima semiárido ocorre no polígono da seca 
(principalmente no Nordeste), sendo o clima mais seco do país 
(pluviosidade de 750 mm ao ano). Também é caracterizado por altas 
temperaturas sem um inverno marcado (médias entre 26 °C e 28 °C).
Agora que conhece os climas brasileiros e suas características você já é 
capaz de compreender o clima de várias regiões. Como vimos, o Brasil 
possui uma grande variedade climática, e alguns de seus climas possuem 
características muito diferentes de outros. Então, qual o clima da região 
onde você mora? Que tal comparar esse clima com um clima diferente do 
seu? Por exemplo, se mora em uma região de clima quente, compare-o 
com um clima frio, e vice-versa.
Reflita
Agora que já compreende as escalas e variáveis climáticas 
(temperatura, vento, umidade, radiação) você é capaz de analisar as 
exigências climáticas para o conforto térmico em diversas cidades 
utilizando as normais climatológicas. Além disso, você também 
conhece as principais características dos climas brasileiros e assim tem 
uma percepção maior das necessidades de cada região do pais.
Sem medo de errar
Antes de iniciar o projeto de retrofitt, sua equipe decidiu analisar as 
normais climatológicas da cidade para descobrir quais as estratégias 
de conforto térmico recomendadas para a região. Então, vamos ver 
como se faz?
1. Pesquise as normais climáticas da sua cidade.
2. Faça uma tabela levantando as seguintes variáveis climática 
para cada mês do ano: temperatura média mensal, temperatura 
média mínima mensal, temperatura média máxima mensal e 
umidade relativa média mensal.
3. Primeiramente, encontre a linha referente ao mês de janeiro. 
Para isso, trace uma linha vertical de apoio a partir da temperatura 
U1 - Relação entre arquitetura e clima34
média mensal até encontrar a curva da umidade relativa média 
mensal (do mês em questão). 
4. Então trace uma linha horizontal a partir no ponto A e localize o 
ponto de encontro das temperaturas média mínima e máxima 
mensais com essa linha (do mês em questão).
5. Na sequência considere uma variação no conteúdo de agua 
presente no ar. Assim, do ponto PB é subtraído 1,5 g/kg e ao 
ponto PC é adicionado 1,5 g/kg. Ligando esses novos pontos é 
traçada a linha que representa o mês de janeiro.
6. Então são repetidos os passos 3, 4 e 5 para todos os meses 
do ano.
7. Depois é identificado o percentual do comprimento das linhas 
que se encontram em cada zona da carta. Assim, é possível 
identificar as principais estratégias bioclimáticas recomendadas 
para diversos climas. 
Avançando na prática 
Análise climática de uma cidade
Descrição da situação-problema
Seu escritório é chamado por uma equipe de arquitetos para 
realizar consultoriade conforto térmico para um projeto que está 
sendo desenvolvido. Eles querem saber quais as estratégias mais 
recomendadas para se atingir o conforto térmico em seu projeto. 
Como o projeto será em uma cidade diferente da sua, como conhecer 
as exigências climáticas locais? Para isso, será preciso levantar as 
normais climáticas e realizar a avaliação do clima por meio da carta 
bioclimática. Então, quais seriam os passos para isso? Além disso, 
como comparar as estratégias recomendadas da sua cidade com a 
cidade em questão?
Resolução da situação-problema
Para conhecer as melhores estratégias para o clima em questão, 
deverá seguir os seguintes passos:
1. Pesquise as normais climáticas da nova cidade.
2. Confeccione uma tabela com as seguintes variáveis climática 
para todos os meses do ano: temperatura média mensal, 
U1 - Relação entre arquitetura e clima 35
temperatura média mínima mensal, temperatura média máxima 
mensal, e umidade relativa média mensal.
3. Então, encontre a linha referente ao mês de janeiro. Comece 
traçando uma linha vertical de apoio a partir da temperatura 
média mensal até encontrar a curva da umidade relativa média 
mensal (do mês em questão).
4. Em seguida trace uma linha horizontal a partir no ponto A e 
localize o ponto de encontro das temperaturas média mínima 
e máxima mensais com essa linha (do mês em questão).
5. Depois subtraia 1,5 g/kg do ponto PB e adicione 1,5 g/kg ao 
ponto PC (considerando a variação no conteúdo de água 
presente no ar). Ligando esses novos pontos é traçada a linha 
que representa o mês em questão.
6. Então os passos 3, 4 e 5 são repetidos para todos os meses 
do ano.
7. Depois é identificado o percentual do comprimento das linhas 
que se encontram em cada zona da carta. Assim, é possível 
identificar as principais estratégias bioclimáticas recomendadas 
para diversos climas.
8. Por fim, compare as estratégias encontradas para esse clima e 
para o clima da sua cidade.
1. Para se projetar é necessário conhecer as normais climáticas da cidade 
onde será construído o projeto. Nesses arquivos é possível conhecer as 
variáveis climáticas do local de interesse, sendo os valores apresentados 
uma média mensal de registros de vários anos. Apesar disso, quando vamos 
executar o projeto de um edifício, por exemplo, é preciso considerar que 
como esses dados são medidos em locais distantes do ponto de interesse 
podem haver variações entre valores registrados e a realidade do local. 
Assim, precisamos conhecer as escalas climáticas e os elementos que 
podem influenciá-las. A seguir, estão apresentadas as escalas climáticas e 
suas definições fora de ordem.
Faça valer a pena
U1 - Relação entre arquitetura e clima36
I- Macroclima
II- Mesoclima
 III- Microclima 
A - Refere-se à escala do edifício e pode ser 
influenciado pelo projeto.
B - Refere-se à escala do bairro e é influenciado 
por aspectos como: a presença de vegetação, 
obstáculos para ventilação, a topografia e densidade 
das construções.
C - Refere-se ao clima de uma região compreendendo 
uma cidade ou conjunto de cidades. Nessa escala se 
avalia a isolação, temperaturas, ventos, precipitações.
Qual a alternativa que associa corretamente as escalas climáticas e suas 
definições? 
a) I- A; II- B; III-C.
b) I- C; II- B; III-A.
c) I- A; II- C; III-B.
d) I- B; II- C; III-A.
e) I- B; II- A; III-C. 
2. Um potencial cliente procura o seu escritório interessado em um 
projeto com alta eficiência energética para sua nova casa, mas antes de se 
comprometer com a sua equipe pede uma síntese das estratégias passivas 
que poderiam ser usadas na sua obra. Então, preocupado em fazer uma boa 
apresentação, você procura um amigo com muita experiência nesse tipo de 
projeto para saber quais os possíveis métodos de análise do clima podem 
ser feitos para conhecer as exigências locais relativas ao conforto térmico. 
Assim, você recebe os seguintes conselhos:
I- Para analisar o clima é possível se utilizar programas como o Climate 
Consultant e o Analysis Bio.
II- Apesar se existirem normas para o conforto térmico no Brasil, elas não 
servem para determinar as estratégias a serem adotadas em cada clima. 
 III- Também é possível utilizar métodos manuais de análise climática, como 
a Planilha de Mahoney e a Carta de Givoni.
Tendo em mente os conselhos dados anteriormente, quais deles podem ser 
usados para o caso em questão?
a) I, apenas.
b) I, II e III.
c) II, apenas.
d) I e III, apenas.
e) I e II, apenas.
U1 - Relação entre arquitetura e clima 37
3. Para compreendermos o clima de um local é importante, antes de mais 
nada, compreender as principais variáveis climáticas que o influenciam, 
sendo elas: a temperatura do ar, a umidade relativa do ar, a ventilação e a 
radiação solar. Sobre esse assunto preencha as lacunas a seguir:
A radiação solar é uma _____________ que tem origem nos raios solares 
e pode ser ____________ raios que incidem diretamente na superfície 
terrestre sem obstáculo) e _____________ (raios que chegam à superfície 
terrestre após ser dispersados por partículas suspensas no ar). Assim, em dias 
nublados é predominante a _____________, já em dias ensolarados temos 
a predominância da _____________.
Qual alternativa traz as palavras que completam o texto apresentado na 
ordem correta?
a) Onda eletromagnética, difusa; direta; radiação difusa; radiação direta.
b) Onda ótica, difusa; direta; radiação direta; radiação difusa.
c) Onda ótica, direta; difusa; radiação difusa; radiação direta.
d) Onda eletromagnética direta; difusa; radiação direta; radiação difusa.
e) Onda eletromagnética, direta; difusa; radiação difusa; radiação direta. 
U1 - Relação entre arquitetura e clima38
Carta bioclimática brasileira 
Na última seção você analisou o clima de uma cidade brasileira 
por meio da carta bioclimática de Givoni (1992), a fim de conhecer 
as estratégias que poderiam ser aplicadas no projeto de retrofit que 
sua equipe está realizando. Nesse sentido, precisou compreender o 
que são: clima, escalas e variáveis climáticas (temperatura, vento, 
umidade) e normais climatológicas, além de conhecer os climas 
brasileiros. Também precisou adquirir conhecimentos sobre radiação 
eletromagnética e fenômenos ondulatórios
Assim, você já é capaz de encontrar as normais climatológicas de 
uma cidade e interpretá-las, mas será que existe uma maneira mais 
simples para se identificar as estratégias bioclimáticas indicadas para os 
diferentes climas brasileiros? Pensando nessa indagação, você, que está 
desenvolvendo um projeto de retrofit de um edifício e tem a intenção 
de aplicar conceitos de conforto térmico nesse trabalho, propõe à sua 
equipe a pesquisa de estratégias bioclimáticas recomendadas para o 
clima da cidade onde o projeto será aplicado de maneira simplificada. 
Então, um membro da sua equipe com experiência no conforto 
térmico sugere a utilização da carta bioclimática brasileira. 
Para isso, você terá que compreender os objetivos dessa carta e seu 
método de aplicação, também será preciso conhecer as estratégias de 
conforto ambiental térmico recomendadas para cada zona bioclimática 
brasileira. Vamos descobrir como utilizar a carta bioclimática brasileira?
Seção 1.3
Diálogo aberto 
Não pode faltar
Agora que você conhece os climas brasileiros e variáveis climáticas 
(temperatura, vento, umidade) já tem embasamento para compreender 
a carta bioclimática brasileira. Então, o que seria bioclimatologia?
A bioclimatologia aplicada à arquitetura busca atingir boas 
condições de conforto no interior dos edifícios utilizando estratégias 
passivas, ou seja, estratégias que dependem apenas de recursos 
naturais (ventilação e iluminação natural, radiação solar, entre outros) 
para o seu funcionamento.
U1 - Relação entre arquitetura e clima 39
Como vimos na seção anterior, épossível estimar as estratégias 
bioclimáticas recomendadas para cada cidade por meio da carta de 
Givoni (1992), mas muitas vezes não temos acesso a todos os dados 
necessários para realizar esse estudo ou o tempo para tal.
Conforto ambiental térmico: apresentação da carta bioclimática 
brasileira 
Nesse sentido Maurício Roriz elaborou o zoneamento bioclimático 
estabelecido pela NBR 15220 (2005), que visa dar diretrizes para 
projetos bioclimático para habitações de interesse social nos diferentes 
climas brasileiros. Para isso, ele utilizou como base as cartas de Givoni 
(1992) e a carta psicrométrica (gráfico que relaciona temperatura de 
bulbo úmido, umidade do ar, temperatura de bulbo seco, entre outros).
Assim, foram traçadas mês a mês as cartas de 330 cidades brasileiras 
com base em dados de normais climatológicas ou em interpolações 
de dados. Dessa forma, foi possível reunir as cidades em zonas onde 
as recomendações climáticas fossem as mesmas, o que resultou em 
oito zonas bioclimáticas (Figura 1.12), sendo a zona predominante a 8, 
seguida das zonas 6 e 7.
Atualmente, esse zoneamento é parte da norma ABNT NBR 15220 
na qual também são apresentadas diretrizes construtivas com base 
nessa divisão (como veremos na Seção 3.1).
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 3).
Figura 1.12 | Zoneamento bioclimático brasileiro
U1 - Relação entre arquitetura e clima40
As estratégias bioclimáticas recomendadas para cada zona são 
as mesmas propostas por Givoni na carta bioclimática (Quadro 1.3) 
e estão divididas em 11 classes, das quais seis das estratégias visam 
atingir o conforto térmico em situações de calor e apenas três delas 
visam o frio.
Fonte: Baseado em (SILVEIRA, 2014, p.32).
Quadro1.3 | Estratégias bioclimáticas de Givoni
A – Zona de aquecimento artificial 
(calefação);
G + H – zona de resfriamento 
evaporativo;
B – zona de aquecimento solar da 
edificação;
H + I – zona de massa térmica de 
refrigeração;
C – zona de massa térmica para 
aquecimento;
I + J – zona de ventilação;
D – zona de conforto térmico (baixa 
umidade);
K – zona de refrigeração artificial;
E – zona conforto térmico pleno; L – zona de umidificação do ar.
F – zona de desumidificação (renovação 
de ar);
Assimile
Que tal relembrarmos alguns termos novos que apendemos? 
Estratégia bioclimática: conjunto de atitudes de projeto para tirar proveito 
com eficácia dos recursos naturais visando atingir o conforto ambiental.
Zoneamento bioclimático: divisão do brasil em 8 zonas onda cada 
uma recebe uma recomendação de estratégia para se atingir o conforto 
térmico em edificações unifamiliares e de interesse social.
Estratégias de conforto ambiental térmico para cada zona 
bioclimática brasileira
A seguir serão citadas as estratégias sugeridas para cada uma 
das oito zonas bioclimáticas brasileiras e uma cidade de referência 
pertencente a cada zona.
U1 - Relação entre arquitetura e clima 41
Zona 1
Cidade de referência: Caxias do Sul (RS).
As cidades da zona 1 estão localizadas no Sul do país e possuem clima 
frio, representando a menor parcela do zoneamento (0,8%). A Figura 
1.13 mostra sua localização no mapa e as estratégias recomendadas 
apenas para o inverno (como se trata de uma zona de clima frio, não 
há recomendações para o verão).
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 4).
Figura 1.13 | Zona bioclimática 1 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Caxias do Sul (RS)
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Inverno
B – Zona de aquecimento solar da edificação;
C – zona de massa térmica para aquecimento.
Zona 2
Cidade de referência: Ponta Grossa (PR).
Esta zona também se localiza na região Sul do Brasil e apresentando 
um clima frio, como se vê na Figura 1.14. Além disso, na figura 
igualmente são identificadas as estratégias a serem aplicadas.
U1 - Relação entre arquitetura e clima42
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 5).
Figura 1.14 | Zona bioclimática 2 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Ponta Grossa (PR)
Figura 1.15 | Zona bioclimática 3 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Florianópolis (SC)
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão Inverno
J – Zona de ventilação.
B – Zona de aquecimento 
solar da edificação;
C – zona de massa térmica 
para aquecimento.
Zona 3
Cidade de referência: Florianópolis (SC).
Esta zona abrange 62 cidades localizadas principalmente nas 
regiões Sul e Sudeste (Figura 1.15) e seu clima é ameno. Na Figura 1.15 
estão elencadas as estratégias a serem consideradas e nota-se que elas 
são as mesmas que as propostas para a zona 2, apesar disso, na norma 
ABNT NBR 15220 as características construtivas recomendadas serão 
um pouco diferentes (como veremos na Seção 3.1).
U1 - Relação entre arquitetura e clima 43
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 5).
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 6).
Figura 1.16 | Zona bioclimática 4 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Brasília (DF)
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão Inverno
J – Zona de ventilação.
B – Zona de aquecimento 
solar da edificação;
C – zona de massa térmica 
para aquecimento.
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão Inverno
H – Zona de massa térmica 
de refrigeração;
J – zona de ventilação.
B – Zona de aquecimento 
solar da edificação;
C – zona de massa térmica 
para aquecimento.
Zona 4
Cidade de referência: Brasília (DF).
Esta zona abrange em sua maioria as regiões Sudeste e Centro-
Oeste (Figura 1.16) e seu clima é quente. As estratégias para esta zona 
estão listadas na Figura 1.16.
U1 - Relação entre arquitetura e clima44
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 6).
Figura 1.17 | Zona bioclimática 5 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Santos (SP)
Figura 1.18 | Zona bioclimática 6 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Goiânia (GO)
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão Inverno
J – Zona de ventilação.
C – Zona de massa térmica 
para aquecimento.
Zona 5
Cidade de referência: Santos (SP).
Esta zona tem clima quente e está localizada principalmente nas 
regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste (Figura 1.17). Na mesma 
figura também estão listadas as estratégias para essa zona.
Zona 6
Cidade de referência: Goiânia (GO).
Esta é uma zona de clima quente e engloba em sua maioria as 
regiões Centro-Oeste e Nordeste. A Figura 1.18 elenca as estratégias 
para essa zona, perceba que as recomendações para ela são as 
mesmas que as da zona 4.
U1 - Relação entre arquitetura e clima 45
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 7).
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 8).
Figura 1.19 | Zona bioclimática 7 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Picos (PI)
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão Inverno
H – Zona de massa térmica 
de refrigeração;
J – Zona de ventilação.
C – Zona de massa térmica 
para aquecimento.
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão
H – Zona de massa térmica de refrigeração;
J – Zona de ventilação.
Zona 7
Cidade de referência: Picos (PI). 
Esta zona se localiza em sua maioria nas regiões Centro-Oeste 
e Nordeste, e seu clima é quente. A Figura 1.19 coloca as estratégias 
recomendadas para essa zona, note que por ser um clima muito 
quente não há recomendações para o inverno.
Zona 8
Cidade de referência: Belém (PA).
A zona 8 se localiza principalmente na região Norte do Brasil, 
representando a maior porção do país (53,7%) e apresentando clima 
quente. A Figura 1.20 elenca as estratégias recomendadas para 
essa zona, perceba que, assim como na zona 7, também não há 
recomendações para o inverno nesse caso.
U1 - Relação entre arquitetura e clima46
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003,p. 8).
Figura 1.20 | Zona bioclimática 8 destacada no mapa brasileiro e carta bioclimática para 
a cidade de Belém (PA)
ESTRATÉGIAS RECOMENDADAS
Verão
J – Zona de ventilação.
Então, agora que já conhece as estratégias recomendadas para cada 
zona bioclimática, que tal descobrir à qual zona a cidade onde você vive 
pertence? Para isso, basta consultar o anexo A (p. 11-16) da norma NBR 
15220 – Parte 3, disponível na sua Biblioteca Virtual, no acervo “Gedweb”: 
<https://biblioteca-virtual.com/detalhes/parceiros/10> Acesso em: 11 nov. 
2017. Vamos lá?
Pesquise mais
Como já vimos na seção anterior, o Brasil é dividido em vários climas 
diferentes, essa divisão ocorre de acordo com as normais climatológicas 
(temperatura do ar, umidade, pluviosidade, amplitude térmica, entre 
outros). Agora você também conhece a divisão bioclimática do Brasil, 
que leva em consideração as estratégias recomendadas para cada cidade 
entre as analisadas. Então que tal refletir sobre a relação entre a divisão 
climática e a divisão bioclimática do Brasil?
Reflita
Método de aplicação da carta bioclimática brasileira
Para conhecer as estratégias bioclimáticas recomendadas para cada 
cidade brasileira de maneira simplificada, é possível consultar a norma 
U1 - Relação entre arquitetura e clima 47
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 16).
Figura 1.21 | Lista de cidades brasileiras e suas respectivas estratégias e zonas 
bioclimáticas, destacando-se a cidade de Campinas (SP)
NBR 15220 – Parte 3, na qual estão descritas as cidades, relacionando-
as às suas respectivas zonas bioclimáticas.
Exemplificando
Então, vejamos como conhecer as estratégias recomendadas para a 
cidade de Campinas (SP)?
1. Acessar o site a seguir e fazer o download da Parte 3 da norma 
NBR15220:
Disponível na sua Biblioteca Virtual, no acervo ‘Gedweb’: <https://
biblioteca-virtual.com/detalhes/parceiros/10>. Acesso em: 11 nov. 2017.
2. Localizar na norma NBR15220 (p. 16) a cidade de Campinas (SP) entre 
as cidades da lista e verificar a qual zona bioclimática ela pertence. 
Nesse caso, como se vê destacado na Figura 1.21, a cidade em questão 
pertence à zona 3.
3. Identificar no texto apresentado nesta seção ou na página 5 da 
norma NBR 15220 quais as estratégias bioclimáticas recomendadas. 
Assim, identifica-se que, como Campinas (SP) pertence à mesma zona 
bioclimática que Florianópolis (SC), as estratégias para a cidade são: 
para o verão, o uso da ventilação; e, para o inverno, a realização do 
aquecimento solar da edificação e trabalho da massa térmica.
De posse desses conhecimentos você já é capaz de identificar 
rapidamente quais as estratégias recomendadas para diversas regiões 
do Brasil de maneira mais rápida se comparada à análise por meio da 
carta de Givoni. Apesar disso, vale lembrar que para muitas cidades 
U1 - Relação entre arquitetura e clima48
foram usados dados aproximados na confecção do zoneamento 
bioclimático e por isso em alguns casos encontramos recomendações 
incompatíveis com o clima local. Por esse motivo, o zoneamento 
bioclimático brasileiro passa por reformulação, considerando que 
atualmente se tem dados mais precisos e abundantes. Nesse sentido, é 
importante sempre estar atento ao seguir às recomendações propostas 
pelo zoneamento bioclimático, exercendo seu senso crítico e sempre 
que possível realizando a análise por meio da carta de Givoni.
Sem medo de errar
Considerando o caso do retrofit de um antigo prédi, na seção 
anterior, você e sua equipe realizaram a análise climática da cidade em 
questão por meio da carta de Givoni. Então, observaram que esse tipo 
de análise é muito lenta e decidiram pesquisar outras possibilidades, 
investigando as estratégias recomendadas pelo zoneamento 
bioclimático brasileiro. Vejamos como realizar essa tarefa:
1. Baixar a Parte 3 da norma NBR15220 por meio do site disponível 
na sua Biblioteca Virtual, no acervo “Gedweb”: <https://biblioteca-
virtual.com/detalhes/parceiros/10>. Acesso em: 11 nov. 2017.
2. Pesquisar na norma NBR15220 (p. 11-16) a cidade de interesse 
entre as cidades da lista e verificar à qual zona bioclimática ela pertence.
3. Identificar no texto da seção ou na norma NBR 15220 quais as 
estratégias bioclimáticas recomendadas.
Avançando na prática 
Projeto em três cidades diferentes
Descrição da situação-problema
Após um período com poucos trabalhos, você reúne a sua equipe 
para discutir possíveis recursos para captar novos clientes. Assim, um 
dos membros da equipe sugere que vocês participem de concursos de 
arquitetura para colocar o escritório em evidência. Como resultado da 
ideia, surgem três novos projetos, cada um em uma cidade diferente. 
Então, como seu escritório é muito preocupado com o meio 
ambiente, você decide descobrir quais as estratégias propostas no 
zoneamento bioclimático para cada uma das cidades e comparar 
suas diferenças antes que a equipe inicie os projetos. Como proceder 
nesse caso?
U1 - Relação entre arquitetura e clima 49
Resolução da situação-problema
Vejamos como resolver essa situação:
1. O primeiro passo seria baixar a norma NBR 15220 acessando o 
site a seguir:
Disponível na sua Biblioteca Virtual, no acervo “Gedweb”: 
<https://biblioteca-virtual.com/detalhes/parceiros/10>. Acesso 
em: 11 nov. 2017.
2. Como na situação apresentada serão analisadas três cidades 
diferentes, devemos identificar a zona climática de cada uma delas 
na norma NBR15220 (p. 11-16).
3. Então identificamos no texto da seção ou na norma NBR 15220 
as estratégias bioclimáticas recomendadas para cada uma delas.
4. Por fim, comparamos as informações encontradas para 
compreender as diferenças de estratégias entre zonas distintas.
1. O zoneamento bioclimático (mostrado na figura a seguir) foi elaborado 
por ______________ e visa dar diretrizes para projetos bioclimático para 
______________ nos diferentes climas brasileiros. Para isso, foi utilizada 
a carta Givoni a fim de analisar o clima de 330 cidades brasileiras. Dessa 
forma foi possível reunir as cidades em zonas onde ______________ 
fossem as mesmas, o que resultou em oito zonas bioclimáticas, sendo a 
zona predominante a 8, seguida das zonas 6 e 7.
Faça valer a pena
Fonte: adaptada de ABNT 15220 (2003, p. 3).
Figura 1.22 | Zoneamento bioclimático brasileiro
U1 - Relação entre arquitetura e clima50
Qual das alternativas completa o texto apresentado na ordem correta?
a) Maurício Roriz; habitações de interesse social; as variáveis climáticas.
b) Roberto Lamberts; habitações de interesse social; as recomendações 
bioclimáticas.
c) Maurício Roriz; habitações de interesse social; as recomendações 
bioclimáticas.
d) Roberto Lamberts; habitações e escolas; as recomendações bioclimáticas.
e) Maurício Roriz; habitações de interesse social; as variáveis climáticas.
2. Você está trabalhando em um escritório que faz projetos bioclimáticos, 
então um novo cliente procura o escritório pedindo um estudo para 
outra cidade. Você se pergunta quais as estratégias bioclimáticas seriam 
recomendadas para tal região. Pensando nisso, pede ajuda a um colega 
de trabalho mais experiente para saber qual o método mais rápido para 
determinar essas estratégias.
Considerando a situação apresentada, qual seria o conselho mais acertado 
que seu amigo poderia ter lhe oferecido?
a) Nesse caso o meio mais rápido para conhecer as estratégias recomendadas 
seria utilizando o zoneamento bioclimático brasileiro.
b) Para a situação apresentada o ideal seria realizar uma análise por meio 
da carta de Givoni, pois é o meio mais rápido para conhecer as estratégias.
c) O meio mais rápido para conhecer as recomendações bioclimáticas de 
uma cidade seria consultando a norma NBR 15210 – Parte 1.
d) No caso apresentado seria ideal consultar um especialista em conforto 
térmico, pois apenas ele seriacapaz de fazer recomendações sobre 
estratégias bioclimáticas.
e) O meio mais rápido para descobrir as estratégias bioclimáticas 
recomendadas para uma cidade seria o método Fanger.
3. Para se identificar as estratégias bioclimáticas por meio do zoneamento 
bioclimático brasileiro, é preciso seguir determinados passos, que estão 
elencados a seguir de forma desorganizada. Encontre a ordem na qual esses 
passos devem ser seguidos e responda à questão a seguir.
I. Identificar na norma NBR 15220 quais as estratégias bioclimáticas 
recomendadas para a zona à qual a cidade pertence.
II. Localizar na norma NBR15220 – Parte 3 a cidade de interesse entre as 
cidades da lista.
III. Verificar à qual zona bioclimática ela pertence. 
Qual alternativa indica a sequência correta para a atividade proposta?
a) III; II; I.
b) I; III; II.
c) II; III; I.
d) II; I; III.
e) I; II; III. 
U1 - Relação entre arquitetura e clima 51
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